铝合金焊接工艺.doc

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1、6082铝合金的焊接摘要本文先介绍铝合金焊接的特点，然后就6082铝合金的焊接性能做了简单说明，随后着重介绍了6082铝合金的焊接工艺过程。关键词6082铝合金焊接1.铝合金焊接特点及6082铝合金焊接简介1.1铝合金焊接特点由于铝及铝合金所具有独特的物理化学性能，在焊接过程中会产生一系列的困难和特点，具体表现为:(1)铝合金表面有一层致密的氧化铝薄膜熔点约2050C，焊接时如未能将其消除，将会影响基体金属的熔化质量，形成夹杂等质量问题；(2)热导率大(约为钢的9倍)，导电性好，焊接时若要达到与钢相同

2、的焊速，则焊接线能量要比焊钢时大2---4倍；(3)线膨胀系数大，焊件有产生较大的热应力、变形及裂纹的倾向；(4)易产生气孔；(5)铝合金焊接接头的强度降低。铝合金的这些焊接特点，正是我们在研制焊接设备各焊接工艺时应认真对待的问题，只有这样我们才能开发出适合铝合金焊接的设备，材料和焊接工艺。1.26082铝合金1.2.16082铝合金特点6082属Al-Mg-Si系热处理可强化铝合金，具有中等强度，良好的可焊接性及耐腐蚀性，其-T6状态具有较高的机械特性，广泛用于机械零部件、商务车辆、铁路结构件、造船

3、等。产品具有的特点：1、良好的可成型性、可焊接性。2、强度高。3、可使用性好，接口特点优良。4、易于加工，容易涂层。5、抗腐蚀性、抗氧化性好。1.2.26082铝合金焊接性能（1）关于氧化膜氧与铝亲和力很强，在铝材表面生成致密而结实的Al2O3薄膜，厚度约0.1~0.2μm，熔点2050℃，在焊接过程中，氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合，并易造成夹渣，氧化膜还会集吸附水分，焊接时会使焊缝生成气孔。焊前清除氧化膜的工艺性措施:a）使用风动不锈钢丝轮将焊缝区域内的氧化膜打磨干净，以打磨处呈白亮色为标准，

4、打磨区域为焊缝两侧至少25mm以上;b）使用化学方法，如酸洗。原则上工件打磨后在48小时内没有进行焊接，酸洗部件在72小时内没有进行焊接，则焊前必须重新打磨焊接区域。（2）关于氢元素铝是活性元素，本身能脱氧，铝在液态时能大量吸收和溶解氢。铝的导热系数很大，在相同的焊接工艺条件下，其冷却速度为钢的4～7倍，使金属结晶加快，焊接熔池在快速冷却过程中，氢的溶解度急剧下降，此时析出大量过饱和气体，氢气来不及析出在焊缝金属中形成气孔。所以焊接过程中主要形成的气孔为氢气孔，主要表现为：保护气体中的水分、焊接材料及

5、母材表面吸附的水分、工件坡口处的氧化膜、油污等；焊前控制氢来源的工艺性措施:a）用棉布将来料或工件上的灰尘和脏物擦干净，如果工件上有油污，使用清洗液清理干净；b）为保证焊丝的质量，焊丝原则上用完后再到焊丝房领用，禁止现场长时间（24小时以上）存放焊丝；c）严格限制焊接材料的含水量，使用前干燥处理。(3)关于焊接裂纹在焊接应力及其他因素共同作用下，焊接接头中局部区域的金属原子结合力遭到破坏形成新界面而产生的缝隙称为焊接裂纹，铝合金焊接裂纹通常都是热裂纹。铝合金是典型的二元或多元共晶合金，在焊接加热和冷却

6、过程很迅速，合金来不及建立平衡状态，固相和液相之间的扩散来不及进行，先结晶的为高熔点组元，后结晶的为低熔点组元被排挤到焊缝中心，在焊接应力作用下发生开裂，形成焊缝中心结晶裂纹。而铝合金接头热影响区会出现液化裂纹。焊接过程中采取的防止裂纹的工艺性措施主要有:a）采用热能集中的焊接方法，有利于快速进行焊接，防止形成方向性强的粗大柱状晶，改善抗裂性;b）增大电弧电压或减小焊接电流、减慢行走速度以加宽焊道加大焊道截面积而减小熔深,增大焊速和提高电流都不利于抗裂，因为提高焊速，促使焊接接头的应变速率，增大热裂倾

7、向;c）降低收弧电流、延长收弧时间，以便将弧坑填满。2.6082铝合金焊接工艺2.1理化实验6082铝合金的化学成分：材料SiFeCuMnMgCrZnTiOthersAl(min)60820.7-1.30.500.100.40-1.00.6-1.20.250.200.100.15remainder母材的力学性能：牌号抗拉强度MPa屈服强度MPa断后伸长率608231026062.2选焊接设备试验采用熔化极惰性气体保护焊，采用IGM单臂焊接机械手进行焊接，如图1所示。焊接时用w(Ar)99.99%的纯氢

8、进行保护。2.3焊接材料准备根据DIN6700-6标准，此次焊接工艺试验选用的焊接材料为AlMg4.5MnZr焊条，牌号:ER5087，直径1.2mm。焊丝的化学成分如下表所示：材料SiFeCuMnMgCrZnTiOthersAlER50870.250.400.050.7~1.14.6~5.20.05~0.250.250.150.20其余2.4开坡口焊接试验对接试件采用单而V形坡口.坡口角度为70°.根部无对接间隙.钝边为0-1mm。2.5焊前（预热）焊